物理化学练习题

电池反应 H2(g) + HgO(s) = Hg(l) + H2O(l) (1)
H2O(l)的生成反应 H2(g)+
(2)
反应(1)-反应(2) 得 HgO(s)= (3)
K
-2FEK 3、已知25℃时，E(Cu+ | Cu)=0.522V, E(Cu2+ | Cu)=0.340V, 求算E(Cu2+ | Cu+)的值，以及反应Cu + Cu2+ = 2Cu+的平衡常数。
C=S-R- Rˊ=4-1-2=1 F=C-P+1=1-1+1=1
R′=2，其中之一是指反应物浓度比为1：1为初定条 件；另一个是指产物浓度比为1：1，是系统形成的。 （2）S=4 R=1 R′=1 P=1 C=S-R- Rˊ =4-1-1=2 F=C-P+1=2-1+1=2 Rˊ=1，是指产物比为1:1。反应物起始浓度比量为1：2，但反
，求反应HgO(s)=Hg(l)+的平衡常数。
解题思路：所求反应与电池反应之间的关系，也许一下子看不清
楚，但把电池反应，的生成反应，所求反应一一列出，就可以找出它们
之间的联系。本题的关键是求算所求反应的，利用各化学反应之间的关
系和=-RTlnK,求出反应的平衡常数。
解：电池 Pt
负极 H2(g) + 2OH -= 2H2O(l) + 2e正极 HgO(s) + H2O(l) + 2e- = Hg(l) + 2OH-
2E 对于反应Cu + Cu2+ = 2Cu+ 设计原电池
负极 Cu = Cu+ + e正极 Cu2+ + e- = Cu+ 电池表示式为 Cu E= E E 4、在25℃时，电池Zn|ZnSO4(m/m=0.01,)∣PbSO4(s)∣Pb的电动势 E=0.5477V, E(Zn2+∣Zn)=-0.763V, PbSO4 的Ksp =1.58×10-8，试计 算，的值，以及当ZnSO4的浓度为0.05mol·kg-1时，E=0.5230V, ZnSO4
第七章 题来源于物化考研辅导 1、在某温度T时，反应CO(的组分数C和自由度数F。
（1）反应起始时，nco(g)：nH2O(g)=1:1，无产物存在。
（2）反应起始时，nco(g)：nH2O(g)=1:2，无产物存在。 （3）在（1）的情况下加入O2(g)。 解题思路：此题关键是确定独立浓度限制条件数和独立的化学平 衡数，特别注意浓度限制条件是指相平衡时存在的，它常用简单的数量 比表示，可能是给定的，也可能是系统形成的。 解：（1）S=4 R=1 Rˊ=2 P=1
3、nmol理想气体绝热自由膨胀，体积由V1膨胀至V2。求△S并判断该 过程是否自发。 解题思路：绝热自由膨胀不是可逆过程。虽然，但。而运用理想气体万 能公式进行计算时，已知条件又不够。为此，首先利用热力学第一定律 寻找隐含的已知条件，然后再进行计算。 解：由热力学第一定律有： 理想气体的热力学能只是温度的函数， 所以该过程自发。
4、在中等压力下，气体的物态方程可以写作pV（1-βp）=nRT.式中系数 β与气体的本性和温度有关。今若在273K时，将0.5molO2由1013.25kPa 的压力减到101.325kPa，试求△G。已知273K时。 解题思路：封闭系统单纯pVT变化系统的△G有两种基本求算方法，一 是利用定义G=H-TS进行求算，△G=△H-△(TS)。二是利用热力学基本 方程dG=-SdT+Vdp 进行求算，。从已知条件来看，本题属于第二种情 形。 解：封闭系统单纯pVT变化恒T下： 由物态方程pV（1-βp）=nRT得：,代入上式得：
=-2.604kJ
解题思路：首先要写出各电极的电极反应，找出它们之间的关
系，利用=-zFE 关系式，求算出所求电极的标准电极电势，进而对所
求反应设计原电池，依据 =-RTlnK 来求得平衡常数。
解：电极反应
Cu++e-=Cu (1) E )
Cu2++2e-=Cu (2) E )
(2)-(1)得 Cu2++e-=Cu+ (3) E )
溶液的γ为多少？
解题思路：首先依据所给定的电池和Nernst方程，计算出E来，然 后针对难溶盐的溶解平衡，设计电池，获得E (Pb2+|Pb)值，最后仍回到 第一个电池反应，依据所给条件和Nernst方程进行计算。
解：电池 负极 正极 电池反应
其中
对于 K=Ksp=1.58×10-8 设计电池 = -0.1277V 仍回到第一个电池反应
解题思路：写出电池反应，电池电动势与的生成焓对应着同一化学 反应：，由于电池反应有以下几个关系式：
，，及 这样就可以求出来。已知和某温度下电池电动势，求另一温度下电 池电动势，只需要做一个简单的积分运算即可。 解：电池 负极 正极 （） 电池反应
电池电动势 E=E = E =
∵
2、在25℃时，电池Pt 的E
2、1mol理想气体由1013.25kPa,5d、609.4K恒外压101.325 kPa膨胀至40 d，压力等于外压。求此过程的W、Q、△U、△H、△S、△A、△G。 已知，始态熵值 解题思路：W和Q为途径函数，必须依实际途径进行计算。△U、△H、
△S、△A和△G为状态函数的增量，与途径无关，可以撇开实际途径直 接进行计算。在计算以上各量时，应当明确始终态的p，V，T。 解：对于理想气体，，所以 本题虽为恒外压过程，但不是恒压过程，因此Q无法直接进行计算。为 此先计算过程的△U，然后利用热力学第一定律，由W和△U求得Q。 注意：以上在计算△A和△G时，不能简单地套用公式和，因为这些是 恒温过程的计算公式。
应中消耗比为1：1，平衡时反应物浓度比没有明确的数量关系。 （3）加入O2后
S=5 R=2 R′=0 P=1 C=5-2-O=3 F=3-1+1=3 由于平衡时，任何物质间不存在简单的数量比，所以R′=0。 三个化学反应（二个新反应和原反应）只有两个是独立的，所以 R=2。
1、电池在25℃时的电动势为1.229V，的标准摩尔生成焓，试计算 该电池的温度系数以及电池在0℃时的电动势，（假设反应焓在0～25℃ 之间为一常数）。